Estudio-calorimetrico-y-del-cromatograma-base-de-la-mezcla-patron-del-gas-de-sintesis-generada-en-un-gasificador-de-biomasa

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UNIVERSIDAD NACIONAL 
AUTÓNOMA DE MÉXICO. 
 
 
 
FACULTAD DE ESTUDIOS 
SUPERIORES ZARAGOZA 
 
“ESTUDIO CALORIMÉTRICO Y 
DEL CROMATOGRAMA BASE DE 
LA MEZCLA PATRÓN DEL GAS 
DE SÍNTESIS GENERADA EN UN 
GASIFICADOR QUE OPERA CON 
BIOMASA.” 
 
T é s i s. 
Que para obtener el titulo de 
 
I n g e n i e r o Q u í m i c o 
 
 
Presenta. 
Dulce María López Guadarrama 
 
Director: Dr. Javier E. Aguillón Martínez 
 
 
 
 
 
 
 México D.F., SEPTIEMBRE 2008 
 
 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
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INDICE 
 
CONTENIDO Página 
 
INTRODUCCION............................................................................................................1 
 
PROLOGO .......................................................................................................................3 
 
RESUMEN .......................................................................................................................4 
 
CAPITULO I ANTECEDENTES...................................................................................5 
 
1.1 Biomasa ......................................................................................................................6 
1.2 Formación de la Biomasa ...........................................................................................7 
1.3 Tipos de Biomasa .......................................................................................................7 
1.3.1 Biomasa Natural ......................................................................................................7 
1.3.2 Biomasa Residual ....................................................................................................8 
1.3.2.1 Biomasa Residual Seca.........................................................................................8 
1.3.2.2 Biomasa Residual Húmeda...................................................................................8 
1.3.3 Cultivos Energéticos................................................................................................8 
1.4 Características de la Biomasa .....................................................................................8 
1.4.1 Composición química y física .................................................................................8 
1.4.2 Humedad Relativa (HR) ..........................................................................................9 
1.4.3 Porcentaje de ceniza ................................................................................................9 
1.4.4 Poder calórico..........................................................................................................9 
1.4.5 Recolección, transporte y manejo............................................................................9 
1.5 Procesos de conversión de la biomasa en energía ......................................................9 
1.5.1 Procesos Termoquímicos.........................................................................................9 
1.5.1.1 Combustión...........................................................................................................9 
1.5.1.2 Gasificación..........................................................................................................9 
1.5.1.3 Pirólisis ................................................................................................................9 
1.5.2 Procesos bioquímicos .............................................................................................10 
1.5.2.1 Digestión anaeróbica ............................................................................................10 
1.5.3 Volumen y tipo de biomasa ....................................................................................10 
1.5.4 Procesos de conversión...........................................................................................10 
1.5.5 Aplicación de la energía .........................................................................................10 
1.5.5.1 Generación de energía térmica .............................................................................11 
1.5.5.2 Generación de energía eléctrica............................................................................11 
1.5.5.2.1 Ciclo de vapor....................................................................................................11 
1.5.5.2.2 Turbina de gas ...................................................................................................11 
1.5.5.2.3 Motor alternativo ...............................................................................................11 
1.5.5.2.4 Cogeneración.....................................................................................................11 
1.5.5.3 Generación de energía mecánica ..........................................................................11 
1.6 Ventajas y desventajas del empleo de la biomasa ......................................................11 
1.6.1 Ventajas ..................................................................................................................12 
1.6.2 Desventajas.............................................................................................................12 
 
CAPITULO II GASIFICADOR DE BIOMASA ............................................................14 
 
2.1 Tipos de gasificadores ................................................................................................14 
2.2.1 Gasificador de corriente ascendente o tiro directo ..................................................14 
2.1.2 Gasificador de flujo descendente o tiro invertido....................................................14 
2.1.3 Gasificador de lecho fluidizado...............................................................................15 
2.1.4 Gasificador de tiro transversal.................................................................................16 
2.2 Descripción de la planta piloto de gasificación de biomasa del Instituto de 
Ingeniería de la UNAM ....................................................................................................16 
 
CAPITULO III MEDICIÓN DE PODERES CALORIMÉTRICOS EN UNA BOMBA DE 
COMBUSTIÓN DE OXIGENO ......................................................................................19 
 
3.1 Calorimetría ................................................................................................................19 
3.2 Calorímetro.................................................................................................................19 
3.2.1 Calorímetro Adiabático ...........................................................................................19 
3.2.2 Calorímetro Isoperibólico........................................................................................19 
3.2.3 Calorímetro Isotérmico............................................................................................19 
3.3 Bomba calorimétrica de combustión de oxigeno Parr 1108.......................................19 
3.4 Procedimiento de operación de la bomba calorimétrica Parr 1108............................21 
3.5 Algoritmo de cálculos.................................................................................................22 
3.6 Análisis de resultados .................................................................................................23CAPITULO IV OBTENCIÓN DEL CROMATOGRAMA BASE DE UNA MEZCLA 
PATRÓN DE GAS DE SINTESIS ..................................................................................25 
 
4.1 Cromatografía.............................................................................................................25 
4.2 Tipos de cromatografía...............................................................................................25 
4.1.1 Cromatografía plana ................................................................................................25 
4.2.2 Cromatografía en Columna .....................................................................................25 
4.2.3 Cromatografía de gases ...........................................................................................25 
4.4 Cromatógrafo de gases ...............................................................................................26 
4.3.1 Gas portador ............................................................................................................26 
4.3.2 Sistema de inyección de muestra.............................................................................26 
4.3.3 Loops .......................................................................................................................26 
4.3.4 Columnas cromatográficas ......................................................................................26 
4.3.5 Detector de Conductividad Térmica (DCT) ............................................................26 
4.3.6 Panel de control .......................................................................................................27 
4.4 Cromatógrama ............................................................................................................28 
4.4.1 Tiempo de retención tr .............................................................................................................................................28 
4.4.2 Tiempo de retención ajustado t’r .....................................................................................................................28 
4.4.3 Tiempo muerto to .........................................................................................................................................................28 
4.4.4 Ancho de la base Wb .................................................................................................................................................28 
4.4.5 Ancho de la mitad de la base W1/2..................................................................................................................28 
4.4.6 Número de platos teóricos (N).................................................................................28 
4.5 Programación del cromatógrafo de gases Back 910...................................................29 
4.6 Procedimiento general de operación del cromatógrafo buck 910 ..............................30 
4.7 Funcionamiento previsto ............................................................................................33 
4.8 Programa PeakSimple ................................................................................................34 
4.9 Análisis de resultados .................................................................................................36 
 
CONCLUSIONES............................................................................................................53 
RECOMENDACIONES ..................................................................................................54 
ANEXO1 ..........................................................................................................................55 
ANEXO2 ..........................................................................................................................75 
BIBLIOGRAFIAS............................................................................................................93 
 
INDICE DE FIGURAS Y TABLAS 
 
FIGURAS PÁGINA 
 
Fig. 1.1 Ciclo de la Biomasa ............................................................................................7 
Fig. 2.1 Gasificador de corriente ascendente o tiro directo ..............................................14 
Fig. 2.2 Gasificador de flujo descendente o tiro invertido ...............................................15 
Fig. 2.3 Gasificador de flujo descendente instalado en Planta Piloto...............................15 
Fig. 2.4 Gasificador de lecho fluidizado ..........................................................................15 
Fig. 2.5 Gasificador de tiro transversal ............................................................................16 
Fig. 2.6 Planta piloto de gasificación de Biomasa del Instituto 
de Ingeniería de la UNAM ...............................................................................................17 
Fig. 3.1 Bomba Calorimétrica PARR 1108......................................................................20 
Fig. 3.2 Acercamiento de la gráfica temperatura vs. Tiempo...........................................20 
Fig. 3.3 Partes internas de la Bomba de Combustión de Oxígeno ...................................21 
Fig. 4.1 Diagrama de un cromatógrafo de gases ..............................................................27 
Fig. 4.2 Cromatógrafo de gases BUCK 910 y sus partes .................................................27 
Fig. 4.3 Cromatógrama.....................................................................................................28 
Fig. 4.4 Pantalla del programa PeakSimple......................................................................35 
Fig. 4.5 Edición de canales...............................................................................................35 
 
TABLAS PÁGINA 
 
Tabla 1.1 Estados típicos de la biomasa ...........................................................................8 
Tabla 1.2 Procesos de conversión de la biomasa en energía ............................................10 
Tabla 3.1 Especies analizadas para la obtención de poderes caloríficos..........................23 
Tabla 4.1 Datos registrados en los cromatógramas de mezclas puras..............................37 
Tabla 4.2 Por cientos de área registrados por el cromatógrafo de gases BUCK910 
En comparación con los por cientos de área de la mezcla patrón ....................................49 
 
 
 1
INTRODUCCIÓN 
 
Durante años recientes, el interés en la utilización de la biomasa para la generación de 
energía ha aumentado, puesto que tiene beneficios ambientales significativos. 
 
El 11% del consumo de energía total del mundo es cubierto actualmente por la biomasa. Ya 
que es uno de los recursos energéticos renovables que proporcionan emisiones bajas de 
Dióxido de azufre (SO2), Dióxido de carbono (CO2) y la contaminación atmosférica de 
Óxido de Nitrógeno (NOX), porque tiene menos contenido de sulfuro y de nitrógeno que los 
combustibles fósiles, siendo una contribución positiva para limitar el efecto de 
invernadero. 
 
Las tecnologías para la conversión térmica primaria de la biomasa para la producción de la 
electricidad son combustión, gasificación, y pirolisis. 
 
La gasificación de biomasa es un proceso termoquímico complejo que convierte los 
materiales ligno celulósicos en gas rico en hidrógeno por medio de un proceso parcial de la 
oxidación a temperatura alta y presenta las posibilidades altamente interesantes para que la 
biomasa sea utilizada como energía sustentable. 
 
Bajo condiciones típicas de la gasificación, la composición del gas consiste principalmente 
en: Monóxido de Carbono (CO) (18-21%), Hidrógeno (H2) (10-16%), Oxígeno (O2) (1.5-
2.5%), Metano (CH4) (1-3%), y Nitrógeno (N2) (40-54%) junto con rastros de los 
hidrocarburos (etano, etc.), de la ceniza volátil, de los compuestos condensables orgánicos 
(alquitrán), y de los componentes inorgánicos tales como el Cianuro Hidrogenado ó Ácido 
Cianhídrico (HCN) y el Amoniaco (NH3), que al quemarsecausa altas emisiones de Óxido 
de Nitrógeno(NOX). 
 
A pesar del conocimiento científico y técnico sobre los contaminantes emitidos, hasta la 
fecha, muy poca atención ha sido dedicada a la relación inicial alimentada de biomasa 
(ambas en sus componentes orgánicos e inorgánicos) y los menores productos al final del 
gasificador o entre los productos del mismo proceso. 
 
Uno de los métodos más utilizados para la determinación de los componentes del gas de 
síntesis es la Cromatografía de Gases, la cual es una técnica de separación en el que los 
componentes a desglosar se distribuyen entre dos fases, una de las cuales constituye un 
lecho estacionario de gran desarrollo superficial y la otra es un fluido que pasa a través o a 
lo largo de un lecho estacionario. 
 
El proceso de separación de los componentes de la mezcla a analizar se realiza por medio 
de la cromatografía de gases que emergen de la columna de separación. A la salida de la 
columna cromatográfica se encuentra un dispositivo de análisis o uno de recolección. 
 
La cromatografía de gases se ha impuesto actualmente como método de separación en los 
campos analítico y preparativo, por ser simple en su fundamento y desarrollo, por la 
sencillez de su manejo, por la rapidez con que se efectúan las separaciones, por su bajo 
 2
costo y porque, en la mayor parte de los casos, la separación y la precisión son altamente 
satisfactorias. 
 
Planteamiento del Problema: 
 
Debido a los escasos registros de poderes caloríficos de residuos biomásicos y sus mezclas, 
uno de los objetivos de esta tesis, es obtener mediciones experimentales que nos ayuden a 
conocer el rango de valores para algunas especies, además de realizar la comparación de la 
composición del gas de síntesis obtenido por el gasificador, por lo que se requiere la 
realización del cromatógrama base a partir de una mezcla conocida. El estudio se llevará a 
cabo mediante la utilización de un cromatógrafo de gases BUCK 910 con detector TCD. 
 
Hipótesis: 
 
• A partir de desechos maderables se obtendrá el rango de poderes caloríficos que 
caracterizaran cada una de las especies lo que proporcionará la obtención de datos 
que ayudarán a establecer la mejor opción para la producción del gas combustible 
(gas de síntesis). 
 
 
• Por medio de la cromatografía de gases se puede establecer una metodología que 
sirva para la medición de las diferentes composiciones del gas de síntesis producido 
en un gasificador que opera con residuos sólidos biomásicos. 
 
 
 EQUIPO: 
 
- Bomba calorimétrica de combustión de oxigeno PARR 1108, para la obtención de 
los poderes caloríficos de diferentes especies como son: 
 
 Pasto. 
 Tehuiztle rojo y blanco. 
 Eucalipto. 
 Grevillea Robusta. 
 Cedro. 
 Hule. 
 Jacaranda. 
 Acacia Cochliacantha. 
 
- Cromatógrafo de gases BUCK 910 con inyección manual de 1mL de mezcla patrón a 
diferentes temperaturas y con flujo de gas de arrastre constante para la obtención del 
cromatograma base por medio de un detector TCD. 
 
 
 
 
 
 3
 
 
 
 
 
PROLOGO 
 
El presente trabajo esta conformado de la siguiente manera, en el primer capítulo se 
presentan aspectos generales de la utilización de de la Biomasa como fuente de 
combustibles que pueden ser aprovechados para la generación de energía térmica, mecánica 
y eléctrica, se aborda con principal interés al proceso de gasificación desde sus origenes 
hasta los actuales desarrollos de tecnologías para la producción de gas de síntesis y su 
utilización en motores de combustión interna. Se decriben brevemente las etapas de la 
gasificación y los diferentes arreglos con los que son diseñados los gasificadores 
dependiendo de las necesidades y características del proceso. Dentro de este mismo 
apartado se habla de los principios fundamentales de la cromatografía y los tipos en los que 
es dividida dependiendo de las fases presentes. 
 
En el segundo capítulo se lleva a cabo la descripción de la planta piloto de gasificación de 
biomasa que está siendo construída por el Instituto de Ingeniería UNAM y en el que se 
pretende producir 250 kWe para el alumbrado de unas calles de Ciudad Universitaria, así 
como también, se lleva a cabo la especificación de diseño y construcción de los equipos que 
conforman todo el proceso. 
 
En el capítulo tercero se mencionan los conceptos básicos dentro de la calorimetría, se 
realiza la explicación de funcionamiento de la Bomba de Oxigeno Parr 1108 y sus 
principales componentes, además, se desarrolla la metodología experimental para la 
determinación y cálculo de los poderes caloríficos de algunas especies de madera, mediante 
la utilización de un calorímetro de alta precisión. 
 
En nuestro cuarto capítulo describimos la utilización, funcionamiento y programación del 
cromatógrafo BUCK 910 así como sus partes principales, se da la metodología para el 
desarrollo de los cromatogramas teniendo en cuenta los parámetros teóricos que afectan la 
separación cromatográfica y finalmente se da una breve explicación del uso del programa 
PEAKSIMPLE. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 4
 
 
 
 
 
 
 
RESUMEN 
 
 
 
 
 
 
 
En el desarrollo de este trabajo tratamos de profundizar en el uso de energías alternativas 
como son la Biomasa. Basándonos en su obtención para posteriormente su utilización en la 
gasificación. 
 
En el proyecto de gasificación desarrollado en el Instituto de Ingeniería de la UNAM, se 
trata de producir energía eléctrica a través de un gasificador de flujo descendente que opera 
con residuos sólidos biomásicos, para esto se obtuvo una serie de datos calorimétricos de 
las diferentes especies maderables recolectadas en las podas de los alrededores de Ciudad 
Universitaria. 
 
El gas de síntesis es un combustible de gran importancia por su contenido de Metano, 
Hidrógeno y Monóxido de Carbono, por lo que mediante el uso de la Cromatografía de 
Gases se llevo a cabo el análisis de una mezcla patrón que cumple con las características 
idóneas para su combustión en los motores, mediante la variaciones principalmente de la 
temperatura hasta lograr la separación de los componentes y su correcta detección sirviendo 
esto como calibración. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTLO I ANTECEDENTES 
 
Desde tiempos remotos, la biomasa ha proporcionado a la humanidad no solamente comida, 
sino también combustibles, alimento para el ganado, materia prima, fibras y abonos 
también conocidos como las “6Fs” por sus nombres en inglés, “food, fuel, feed, feedstock, 
fibre and fertilizer”, respectivamente. 
 
Los combustibles fueron constituidos como la principal fuente de energía hasta principios 
del siglo XX cuando, en gran medida, fueron reemplazados por los combustibles fósiles. 
 
Hoy en día, la biomasa es la cuarta fuente de energía más importante del mundo, que 
proporciona alrededor del 11% del consumo mundial de energía. No obstante, es la 
principal fuente de energía en los países subdesarrollados, donde alcanza el 33% del total 
de la energía usada. Su contribución en los países industrializados es en promedio del 3% 
de la energía total consumida. (1)
 
En México el uso principal de los combustibles es leña y carbón, principalmente como 
combustible doméstico en hogares rurales y para un número importante de pequeñas 
industrias ladrilleras, mezcaleras, hornos de alfarería y muchas más. 
 
En nuestro país la bioenergía representa el 8% del consumo final de energía la cual es una 
fuente importante de energía renovable que puede generar múltiples beneficios en los 
Estados y Municipios de nuestro país. Las estimaciones realizadas en informes anteriores 
indican que se pueden tener potenciales aprovechables de 1,519-3,034 PJ/año en 
combustibles leñosos, 168 PJ/año para la obtención de etanol y biodiesel mediante 
desechos de azúcar/almidón y oleaginosas; y 886 PJ/año por los subproductos agrícolas y 
agroindustriales. Estas estimaciones muestran el gran potencial biomásico de México el 
cual abre un enorme campo de oportunidades tecnológicas, económicas ypolíticas para el 
mejor aprovechamiento de dichos recursos. 
 
Los países desarrollados están incrementando el uso de la biomasa con el fin de reducir sus 
emisiones de CO2 y respetar así los convenios adquiridos en el marco del protocolo de 
Kyoto recién firmado. Se estima que la participación en cuanto a producción de energía por 
biomasa, vaya en aumento en los próximos años hasta conformar en el próximo siglo el 
25% del total mundial. 
 
Casi 2,000 millones de personas en los países subdesarrollados dependen de los 
combustibles tradicionales (madera, estiércol y residuos agrícolas) que son recolectados por 
lo general en sitios lejanos y, a menudo, utilizan tecnologías ineficaces que apenas les 
permiten satisfacer sus necesidades básicas de nutrición, calefacción ambiental e 
iluminación. Sin embargo, ya se están empezando a usar sistemas modernos de energía de 
biomasa, en especial en los países desarrollados donde suministran electricidad, 
combustibles líquidos y gaseosos. 
 
 
 
 
 
 
5
El interés por las fuentes de energía renovables ha aumentado en las últimas décadas, esto 
es debido al impacto negativo que el consumo de los combustibles fósiles causa al medio 
ambiente, el aumento en los precios de los combustibles convencionales, la dependencia de 
petróleo extranjero y la disminución en los recursos de combustibles fósiles. 
 
El problema que se tiene al quemar combustibles fósiles es que el carbono absorbido por la 
biomasa “antigua” es liberado después de millones de años como un bióxido de carbono 
“nuevo”, desequilibrando al ciclo del carbono. Así, pues, el uso de los combustibles fósiles 
no sólo disminuye los recursos no-renovables, sino que también contribuye con el efecto de 
invernadero. 
 
A pesar de algunas percepciones públicas negativas basadas en concepciones erróneas, la 
energía de la biomasa representa una de las opciones más prometedoras pues es una fuente 
renovable que puede ser producida y usada de manera limpia y sostenible. Es más, 
proporciona beneficios significativos al medio ambiente, al desarrollo socioeconómico 
local y a la seguridad energética nacional. 
 
Mientras que las preocupaciones ambientales, como las emisiones de bióxido de carbono y 
el calentamiento global, han motivado a los países industrializados a usar sistemas 
modernos de energía de biomasa; las consideraciones socioeconómicas, tales como la 
equidad para las comunidades de bajos ingresos y sus necesidades de combustible, han sido 
las que han propiciado que los países subdesarrollados mejoren el uso tradicional de la 
energía de biomasa. 
Los pronósticos realizados por el PIESCC1, el PANU2, la AIE3 y la CNUSMAD4 indican 
que la biomasa y otras fuentes de energía renovables, después del año 2020, jugarán un 
papel importante y creciente en la contribución futura de la energía mundial (Hall, 1998). 
 
Sin embargo, la biomasa todavía se enfrenta actualmente con muchos problemas 
económicos, sociales, técnicos e institucionales. Así, pues, es importante que haya una 
mayor colaboración y esfuerzo entre las instituciones para producir y usar la energía de la 
biomasa de manera más eficiente y sostenible.(2) 
 
(1) Panel Intergubernamental de Expertos Sobre el Cambio Climático. 
(2) Programa del Ambiente de Naciones Unidas. 
(3) Agencia Internacional de Energía. 
(4) Conferencia de las Naciones Unidas Sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo. 
 
1.1 BIOMASA 
 
Es un tipo de energía renovable que puede reemplazar el uso de algunos combustibles 
fósiles como el carbón mineral y el gas natural, siendo este un componente muy importante 
de la energía, actualmente se consume en el mundo, llegando a cerca del 11% del consumo 
total mundial (AIE, 1998). (3)
 
La Biomasa esta principalmente compuesta de carbón, oxígeno, hidrógeno y pequeñas 
fracciones de elementos minerales como potasio, fósforo, sulfuro y otras. Cuando la 
biomasa es quemada, el carbón reacciona con el oxígeno produciendo bióxido de carbono, 
 
 
6
agua y calor. Agua y bióxido de carbono en la atmósfera mas energía solar y algunos 
compuestos inorgánicos, son absorbidos por las plantas verdes procesándolos, y así 
produciendo carbohidratos que posteriormente son convertidos en madera y tejido vegetal; 
en otras palabras creando nueva biomasa. Esto implica que la combustión de biomasa posee 
una producción de CO2 neutro.(4)
 
1.2 FORMACIÓN DE LA BIOMASA 
 
El modelo básico de captación y acumulación de la energía solar es el que llevan a cabo las 
especies vegetales verdes, única fuente energética renovable que conlleva asimismo un 
almacenamiento en forma de energía de alta calidad: la energía química. Este proceso ha 
mantenido la vida en la Tierra hasta nuestros días en forma de materia orgánica, que resulta 
ser energía solar almacenada y se denomina "energía de la biomasa". 
 
La energía de la biomasa proviene en última instancia del sol. Mediante la fotosíntesis el 
reino vegetal absorbe y almacena una parte de la energía solar que llega a la tierra; las 
células vegetales utilizan la radiación solar para formar sustancias orgánicas a partir de 
sustancias simples y del CO2 presente en el aire. En este proceso de transformación de la 
materia orgánica se generan subproductos que no tienen valor para la cadena nutritiva o no 
sirven para la fabricación de productos de mercado, pero que pueden utilizarse como 
combustible en diferentes aprovechamientos energéticos. 
 
Fig. 1.1 Ciclo de la Biomasa 
 
1.3 TIPOS DE BIOMASA 
 
Existen diferentes tipos o fuentes de biomasa que pueden ser utilizados para suministrar la 
demanda de energía de una instalación, una de las clasificaciones más generalmente 
aceptada es la siguiente: 
1.3.1 Biomasa natural: Es la que se produce espontáneamente en la naturaleza sin ningún 
tipo de intervención humana como los recursos generados en las podas naturales de un 
bosque que constituyen un ejemplo de este tipo de biomasa. 
 
 
7
1.3.2 Biomasa Residual: Este tipo de biomasa se divide a su vez en seca y húmeda. 
 
1.3.2.1 Biomasa residual seca incluye los subproductos sólidos no utilizados en las 
actividades agrícolas, en las forestales y en los procesos de las industrias agroalimentarias y 
de transformación de la madera y que, por tanto, son considerados residuos. Este es el 
grupo que en la actualidad presenta un mayor interés desde el punto de vista del 
aprovechamiento industrial. Algunos ejemplos de este tipo de biomasa son la cáscara de 
almendra, las podas de frutales, el aserrín, etc. 
 
1.3.2.2 Biomasa residual húmeda son los vertidos denominados biodegradables como son 
las aguas residuales urbanas e industriales y los residuos ganaderos. 
 
1.3.3 Cultivos energéticos: Cultivados con la única finalidad de producir biomasa 
transformable en combustible. Algunos ejemplos son el cardo, el girasol, el miscanto, etc. 
En esta definición quedan excluidos del término biomasa todos los productos agrícolas que 
sirven de alimentación al hombre y a los animales domésticos, así como los combustibles 
fósiles.(5)
 
1.4 Características de la Biomasa. 
1.4.1 Composición química y física: Las características químicas y físicas de la biomasa 
determinan el tipo de combustible o subproducto energético que se puede generar; por 
ejemplo, los desechos animales producen altas cantidades de metano, mientras que la 
madera puede producir el denominado “gas pobre”, que es una mezcla rica en monóxido de 
carbono (CO). Por otro lado, las características físicas influyen en el tratamiento previo que 
sea necesario aplicar. 
 
El estado físico de la biomasa puede clasificarse según el tipo de recurso, como se indica en 
la tabla siguiente: 
 
Recursos de 
Biomasa 
Tipo de Residuo 
Residuos Forestales Restos de aserrío: corteza, aserrín, astillas. 
Restos de plantaciones: ramas, corteza, raíces. 
Residuos 
Agropecuarios 
Cáscara y pulpa de frutas y vegetales. 
Cáscara y polvo de granos secos (arroz, café), 
estiércol. 
Residuos de cosechas: tallos y hojas, cáscaras, 
maleza,pastura. 
Residuos Industriales. Pulpa y cáscara de frutas y vegetales. 
Residuo de procesamiento de carnes. 
Aguas de lavado y precocido de carnes y vegetales. 
Grasas y aceites vegetales. 
Residuos Urbanos. Aguas negras. 
Desechos domésticos orgánicos (cáscaras de 
vegetales). 
Basura orgánica (madera). 
 
Tabla 1.1 Estados típicos de la biomasa 
 
 
 
8
1.4.2 Humedad relativa (HR): El contenido de humedad relativa en la biomasa es la 
relación de la masa de agua contenida por kilogramo de materia seca. Para la mayoría de 
los procesos de conversión energética es imprescindible que la biomasa tenga un contenido 
de humedad inferior al 30%. 
 
1.4.3 Porcentaje de cenizas: El porcentaje de cenizas indica la cantidad de materia sólida 
no combustible por kilogramo de material. 
 
1.4.4 Poder calórico: El contenido calórico por unidad de masa es el parámetro que 
determina la energía disponible en la biomasa. Su poder calórico está relacionado 
directamente con su contenido de humedad relativa. 
Un elevado porcentaje de humedad relativa reduce la eficiencia de la combustión debido a 
que una gran parte del calor liberado se usa para evaporar el agua y no se aprovecha en la 
reducción química del material. 
 
1.4.5 Recolección, transporte y manejo: Son factores determinantes en la estructura de 
costos de inversión y operación en todo proceso de conversión energética. La ubicación del 
material con respecto a la planta de procesamiento y la distancia hasta el punto de 
utilización de la energía convertida, deben analizarse detalladamente para lograr un nivel de 
operación del sistema.(6)
 
1.5 Procesos de conversión de la biomasa en energía. 
 
Los dos grandes grupos de conversión de la biomasa en energía son los "procesos 
termoquímicos" y los "procesos bioquímicos". 
 
1.5.1 Procesos termoquímicos son aquéllos en que se encuentran implicadas reacciones 
químicas irreversibles, a altas temperaturas y en condiciones variables de oxidación. Los 
métodos disponibles en la actualidad no generan un producto único, sino que dan mezclas 
de combustibles sólidos, líquidos y gaseosos, que también poseen un elevado valor 
energético. Están bien adaptados al caso de la biomasa seca, y en particular, a los de la paja 
y de la madera. Se pueden clasificar en combustión, gasificación y pirolisis. 
 
1.5.1.1 Combustión: Consiste en la oxidación de la biomasa por el oxígeno del aire, libera 
simplemente agua y gas carbónico y puede servir para la calefacción doméstica, para la 
producción de calor industrial y para la producción de vapor que mueva una turbina 
(generación de electricidad) o bien directamente en otros procesos. 
 
1.5.1.2 Gasificación: Si la combustión de la biomasa no es completa, el proceso se 
denomina gasificación. Este proceso se puede llevar a cabo con oxígeno, lo que permite 
obtener gas de síntesis, combustible de gran interés actual, por la posibilidad de su 
transformación en metanol, o bien con aire, produciendo el denominado gas pobre, que 
puede aprovecharse para producir vapor o electricidad. 
 
1.5.1.3 Pirólisis: También conocido como calentamiento de la biomasa en ausencia total de 
aire. Por esta vía se obtienen combustibles gaseosos, líquidos o sólidos, en función de la 
composición de la biomasa y de las condiciones de operación. Los procesos de pirolisis 
 
 
9
actualmente son más apreciados, porque permiten la producción de combustibles líquidos, 
con variantes del proceso general que operan con la adición de otros reactivos químicos. 
 
1.5.2 Procesos bioquímicos: Estos procesos utilizan las características bioquímicas de la 
biomasa y la acción metabólica de organismos microbiales para producir combustibles 
gaseosos y líquidos. Son más apropiados para la conversión de biomasa húmeda que los 
procesos termo-químicos. Los más importantes son: 
 
1.5.2.1 Digestión anaeróbica: La digestión de biomasa humedecida por bacterias en un 
ambiente sin oxígeno (anaeróbico) produce un gas combustible llamado biogás. 
En la Tabla 1.2 se muestra una distribución de los procesos de conversión aplicables, de 
acuerdo con las características y el tipo de biomasa, así como los posibles usos finales de la 
energía convertida. 
 
Biomasa Procesos de 
Conversión Aplicables 
Producto 
Obtenido 
Principales Usos 
Materiales Orgánicos de alto 
contenido de humedad 
(Estiércoles, residuos de 
alimentos, efluentes 
industriales, residuos urbanos) 
Digestión anaerobia y 
fermentación 
alcohólica. 
Biogás. 
Metanol. 
Etanol. 
Biodiesel. 
Motores de combustión. 
Turbinas de gas. 
Hornos y calderas. 
Estufas domesticas. 
Materiales Lignocelulósicos 
(cultivos energéticos, residuos 
forestales de cosechas y 
urbanos, leños, carbón vegetal, 
astillas) 
Densificación. 
Combustión directa. 
Pirolisis. 
Gasificación. 
Calor. 
Gas pobre. 
Hidrógeno. 
Biodiesel. 
Estufas domesticas. 
Hornos y calderas. 
Motores de combustión. 
Turbinas de gas. 
Tabla 1.2 Procesos de conversión de biomasa en energía. 
Actualmente, la combustión directa es el proceso más aplicado para usos energéticos de la 
biomasa. 
 
Procesos más avanzados como la gasificación y la digestión anaeróbica han sido 
desarrollados como alternativas más eficientes y convenientes, y para facilitar el uso de la 
biomasa con equipos modernos. Sin embargo, hasta la fecha, la aplicación de estos últimos 
no es tan común por tener un costo más alto y la complejidad de su aplicación. 
 
La estimación de los costos de inversión en cualquier sistema de conversión de biomasa 
depende de tres factores fundamentales: 
 
1.5.3 Volumen y tipo de biomasa: el volumen determina el factor de escala del sistema y 
los procesos auxiliares; mientras que el tipo y las características de la biomasa determinan 
los tratamientos previo y posterior requeridos. 
 
1.5.4 Proceso de conversión: éstos se establecen con base en el volumen y las 
características de la biomasa y la tecnología seleccionada depende del grado de 
complejidad del sistema. 
 
1.5.5 Aplicación de la energía: el uso final de la energía obtenida influye fuertemente en 
el costo total de la instalación. En los casos en que el objetivo es la generación de calor, el 
equipo auxiliar requerido se limita a los quemadores adecuados. Cuando el uso final es la 
 
 
10
generación de electricidad, la complejidad y el número de equipos incrementan el costo de 
inversión. La aplicación energética de la biomasa se divide en: 
 
1.5.5.1 Generación de energía térmica: Es el sistema más extendido para este tipo de 
aprovechamiento, está basado en la combustión de biomasa sólida, aunque también es 
posible quemar el biogás procedente de la digestión anaerobia de un residuo líquido o el 
gas de síntesis generado en la gasificación de uno sólido. 
 
1.5.5.2 Generación de energía eléctrica: Esta en función del tipo y cantidad de biomasa 
disponible, varía la tecnología más adecuada a emplear para este fin como: 
 
1.5.5.2.1 Ciclo de vapor: Está basado en la combustión de biomasa, a partir de la cual se 
genera vapor que es posteriormente expandido en una turbina de vapor. 
 
1.5.5.2.2 Turbina de gas: Utiliza gas de síntesis procedente de la gasificación de un 
recurso sólido. Si los gases de escape de la turbina se aprovechan en un ciclo de vapor se 
habla de un ciclo combinado. 
 
1.5.5.2.3 Motor alternativo: Utiliza gas de síntesis procedente de la gasificación de un 
recurso sólido o biogás procedente de una digestión anaerobia. 
 
1.5.5.2.4 Cogeneración: El principio de funcionamiento de la cogeneración se basa en el 
aprovechamiento de los calores residuales de los sistemas de producción de electricidad. 
Un sistema de cogeneración basado en la utilización de biomasa permite disminuir el coste 
de la factura, tanto la eléctrica como la de combustibles fósiles. 
 
1.5.5.3 Generación de energía mecánica: Los biocarburantes pueden ser empleados en los 
motores alternativos de automóviles, camiones, autobuses, etc., sustituyendo total o 
parcialmente a los combustibles fósiles. Lautilización de biocarburantes es especialmente 
interesante en industrias agrarias que dispongan de una adecuada materia prima para su 
producción (aceites reciclados, colza, girasol, maíz, trigo, etc.) y que puedan auto 
consumirlos (por ejemplo en tractores), llegando a suponer importantes ahorros en la 
factura de los combustibles.(7)
 
1.6 Ventajas y desventajas del empleo de la biomasa 
 
Al utilizar la biomasa como recurso energético se presentan una serie de ventajas 
importantes, pero a su vez también ciertas desventajas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
11
1.6.1 Ventajas 
 
El empleo energético de la biomasa presenta numerosas ventajas, no sólo para el 
propietario de la instalación de aprovechamiento, sino también para el conjunto de la 
sociedad. Las principales ventajas ambientales del uso energético de la biomasa son: 
 
• Es la única fuente de energía que aporta un balance de CO2 favorable, de manera 
que la materia orgánica es capaz de retener durante su crecimiento más CO2 del que 
se libera en su combustión. 
• Se considera que todo el CO2 emitido en la utilización energética de la biomasa no 
contribuye al incremento de su proporción en la atmósfera y, por tanto, no es 
responsable del aumento del efecto invernadero. 
• La biomasa tiene contenidos en azufres prácticamente nulos, generalmente 
inferiores al 0.1%. Por este motivo, las emisiones de dióxido de azufre, que junto 
con las de óxidos de nitrógeno que son las causantes de la lluvia ácida, son 
mínimas. 
• Por otra parte, el uso de biocarburantes en motores de combustión interna supone 
una reducción de las emisiones generadas (hidrocarburos volátiles, partículas, SO2 y 
CO). 
1.6.2 Desventajas 
La utilización energética de la biomasa presenta, debido a sus características, pequeñas 
desventajas con relación a los combustibles fósiles: 
• Solo es capaz de aprovechar residuos orgánicos. 
• Para conseguir un buen aporte energético se necesita gran cantidad de biomasa y 
por lo tanto ocupar grandes extensiones de tierra en el caso del cultivo energético. 
• Menos costo de producción de la energía proveniente de los combustibles fósiles. 
• Menor rendimiento de los combustibles derivados de la biomasa respecto de los 
combustibles fósiles. 
• El potencial energético de la biomasa existente en el planeta podría bastar para 
cubrir la totalidad de las necesidades energéticas mundiales. No obstante, una serie 
de circunstancias limitan notablemente su aprovechamiento: 
• El aprovechamiento directo y a gran escala de los recursos forestales para fines 
energéticos podría conducir a un agotamiento de dichos recursos y dar lugar a 
efectos medioambientales negativos. 
• Aprovechar la parte utilizable de la biomasa existente exige aportar una notable 
cantidad de energía para su recolección, transporte y transformación en 
combustibles útiles, lo cual reduce considerablemente la energía neta resultante.(8) 
 
 
 
 
12
Dentro de los macroproyectos desarrollados en la Universidad Nacional Autónoma de 
México con el propósito de la utilización de energías alternativas se encuentra el proyecto 
de “Generación de energía eléctrica para el alumbrado de algunas calles de Ciudad 
Universitaria por medio de la gasificación de residuos biomásicos orgánicos” por lo que 
habiendo descrito las principales fuentes de obtención de la biomasa, sus características y 
los procesos de conversión, pasaremos ahora en el siguiente capitulo a la descripción de las 
principales tecnologías de aprovechamiento de la biomasa, enfocándonos únicamente al 
proceso de gasificación. 
 
Para dicho proyecto se esta llevando a cabo la construcción del laboratorio de gasificación 
cuya materia prima a utilizar son residuos sólidos maderables obtenidos de las podas de 
jardinería de Ciudad Universitaria, así como de plantaciones energéticas ubicadas en 
Cuernavaca, Morelos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13
CAPÍTULO II GASIFICADOR DE BIOMASA 
 
Aunque el proceso de gasificación es una tecnología de más de cien años de antigüedad hoy 
es vista como una alternativa a los combustibles convencionales, este proceso térmico es en 
el cual los combustibles sólidos tales como madera, residuos agrícolas y otros tipos de 
biomasa seca, son convertidos en un gas combustible con el objeto de producir el llamado 
“Gas de Síntesis”, que puede ser quemado en motores de combustión interna, turbinas o en 
equipos de producción de calor y potencia. 
 
Los principios básicos de la gasificación de la biomasa han sido conocidos desde finales del 
siglo XVIII, pero las primeras aplicaciones comerciales datan de 1830. 
 
Hacia comienzos de 1850 un gran número de lámparas de alumbrado publico en Londres ya 
funcionaban con gas producido de la gasificación de biomasa, este experimento constituyó 
en el comienzo definitivo de las investigaciones en esta área. 
 
Cuando la producción de petróleo comenzó a estar disponible, el gas combustible producto 
de la gasificación de biomasa cayo, pero después, la crisis energética de los años 70 disparo 
el interés en este tipo de alternativa energética. Últimamente existe una creciente 
preocupación en el medio ambiente, que ha hecho generar una serie de cuestionamientos 
sobre continuar usando combustibles fósiles y por ello la necesidad de producir energía 
sostenible que ha incrementado la investigación en este campo y especialmente en el campo 
de la gasificación. 
 
2.1 Tipos de gasificadores 
 
2.1.1 Gasificador de corriente ascendente ó tiro directo: Este tipo de gasificador es el 
más antiguo, la toma de aire se encuentra en el fondo y los gases salen por arriba. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.1 Gasificador de corriente ascendente ó tiro directo. 
 
2.1.2 Gasificador de flujo descendente o tiro invertido: Se ha encontrado una solución al 
problema del arrastre de alquitrán con la corriente de gas, diseñando gasificadores de tiro 
invertido o corriente descendente, en los cuales el aire de la gasificación se introduce en la 
zona de oxidación del gasificador o por encima de ésta. El gas pobre sale por el fondo del 
aparato de modo que el combustible y el gas se mueven en la misma dirección, como se 
muestra esquemáticamente en la Figura 1.3. 
 
14 
 
En su camino hacia abajo, los productos ácidos y alquitranes de la destilación procedentes 
del combustible deben pasar a través de un lecho incandescente de carbón vegetal y se 
transforman por ello en gases permanentes de hidrógeno, dióxido de carbono, monóxido de 
carbono y metano. 
La principal ventaja de los gasificadores de tipo invertido radica en la posibilidad de 
producir un gas sin alquitrán apropiado para aplicarlo a motores. Debido al menor 
contenido de componentes orgánicos en el líquido condensado, los gasificadores de tiro 
invertido sufren menos objeciones ambientales que los gasificadores de tiro directo. 
Un inconveniente importante de los equipos de tiro invertido es la imposibilidad de 
funcionar con una serie de combustibles no elaborados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.2 Gasificador de flujo descendente 
 ó tiro invertido Figura 2.3 Gasificador de flujo descendente 
 instalado en Planta Piloto 
 
2.1.3 Gasificador de lecho fluidizado: En este tipo de gasificador se alimenta aire a través 
de un lecho de partículas sólidas a velocidad suficiente para mantenerlas en estado de 
suspensión. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.4 Gasificador de lecho fluidizado 
 
 
15 
 
2.1.4 Gasificador de tiro transversal: Son una adaptación para el empleo de carbón 
vegetal. En los gasificadores de tiro transversal, el propio combustible (carbón vegetal) 
sirve de aislamiento contra estas altas temperaturas. (9)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.5 Gasificador de tito transversal 
 
2.2 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA PILOTO DEGASIFICACION DE BIOMASA 
DEL INSTITUTO DE INGENIERIA DE LA UNAM. 
 
La planta de gasificación de biomasa ubicada en el Instituto de Ingeniería de la UNAM, 
esta basada en el diseño establecido de la tesis doctoral del Dr. Alejandro Rogel Ramírez, la 
cual cuenta con la siguiente estructura y donde se lleva acabo el siguiente proceso en 
general: 
 
Los residuos sólidos biomásicos maderables (residuos de podas recolectadas de los 
alrededores de CU) son triturados con la ayuda de un molino de cuchillas, esto para obtener 
virutas de un tamaño aproximado a 5 cm., estas virutas se transportan a la tolva de 
alimentación en donde se procede a alimentar de 10-40 kg/hr, teniendo en consideración 
que estas virutas requerirán de un rango de humedad relativa (HR) del 12-15%, para esto 
se procederá a la des humidificación de la madera a través de la introducción de aire frío y 
caliente proveniente del intercambiador de calo. Esta humedad será monitoreada por medio 
de un sensor de humedad el cual estará conectado al registrador de datos. 
 
La tolva introduce la carga de alimentación a control de flujo y por gravedad a un anillo 
sinfín el cual es de acero inoxidable y cuenta con la ayuda de un motor los cuales 
transportan la biomasa triturada a la boquilla de alimentación del gasificador, una vez 
introducida la carga comienzan a llevarse a cabo las reacciones de reducción, combustión y 
volatilización, utilizando gas LP como agente gasificante y alimentando aire proveniente 
del compresor a 3 kPA. 
 
El gasificador de tipo “flujo descendente” cuenta con un monitoreo de temperatura por 
medio de termopares instalados a lo largo del gasificador, estos termopares a su vez están 
conectados a un registrador para censar las temperaturas obtenidas durante la gasificación. 
En este gasificador constantemente se estarán retirando las cenizas acumuladas en la parte 
inferior, estas obtenidas como subproducto de la combustión de los residuos biomasicos. 
 
Los gases efluentes producto de la gasificación están conformados principalmente de CO, 
CO2, H2, CH4, N2, cenizas y alquitranes y estos abandonan el gasificador a una temperatura 
16 
 
de 500 a 600 ºC para pasar a la limpieza del gas la cual se lleva a cabo inicialmente en un 
colector de polvos en donde se eliminan las partículas de cenizas arrastradas en la mezcla 
gaseosa, para posteriormente retirar las partículas mas pequeñas con la ayuda del filtro. 
 
Los gases libres de partículas son enfriados al pasar por el intercambiador de calor el cual 
cuenta con un ventilador que le alimenta aire a contracorriente, obteniendo un gas a la 
salida del equipo con temperaturas menores a los 200 °C, el cual es analizado en su 
composición con un cromatógrafo de gases BUCK 910 con detector TCD. La composición 
del gas obtenido es comparada con una mezcla estándar cuya composición es la ideal para 
el funcionamiento de los motores de combustión interna, estos motores están conectados al 
generador de electricidad en donde se producen de 200-300kW. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 2.6 Planta Piloto de gasificación de Biomasa del Instituto de Ingeniería de la UNAM 
17 
 
Para la realización de este proyecto de investigación se ocuparon residuos sólidos 
biomásicos (Pasto, Eucalipto, Cedro Blanco, Acacia Cochliacantha, Grevillea Robusta, 
Tehuiztle Rojo y Blanco, Hule y Jacaranda) recolectados de las podas de los alrededores de 
Ciudad Universitaria así como de podas de plantaciones ubicadas en Cuernavaca, Morelos. 
 
Estos residuos sólidos biomásicos provenientes de un estudio realizado en el Departamento 
de Ecología y Recursos Naturales de la Facultad de Ciencias de la UNAM, fueron 
estudiados con el fin de obtener un rango de poderes calorimétricos que nos ayudaran a 
establecer los parámetros para un mejor desempeño del gasificador que permita la 
obtención de la mezcla de gas de síntesis esperada (H2 12%, N2 52%, CH4 5%, CO 20%, 
CO2 11% y trazas de agua), la cual se podrá comparar con el cromatógrama base obtenido 
de una mezcla patrón de gas de síntesis. 
 
En los siguientes capítulos se hablará del estudio calorimétrico realizado a dichas especies 
por medio de una bomba calorimétrica PARR 1108 y de la obtención del cromatógrama 
base de una mezcla patrón de gas de síntesis obtenido con la ayuda de un cromatógrafo 
BUCK 910. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
CAPÍTULO III MEDICIÓN DE PODERES CALORIMÉTRICOS EN UNA BOMBA 
DE COMBUSTIÓN DE OXIGENO. 
 
3.1 CALORIMETRIA 
 
Es la ciencia que mide la cantidad de energía generada en procesos de intercambio de calor. 
Se sabe que la calorimetría se encarga de medir el calor en una reacción química o un 
cambio físico usando un calorímetro. La calorimetría indirecta calcula el calor que los 
organismos vivos producen a partir de la producción de dióxido de carbono, de nitrógeno y 
del consumo de oxígeno.(10),(11)
 
3.2 CALORIMETRO 
 
El calorímetro es el instrumento que mide el calor generado por la combustión del 
combustible. 
 
El tipo de calorímetro de uso más extendido consiste en un envase cerrado y perfectamente 
aislado con agua, un dispositivo para agitar y un termómetro. Se coloca una fuente de calor 
en el calorímetro, se agita el agua hasta lograr el equilibrio, y el aumento de temperatura se 
comprueba con el termómetro. Si se conoce la capacidad calorífica del calorímetro, la 
cantidad de energía liberada puede calcularse fácilmente. Cuando la fuente de calor es un 
objeto caliente de temperatura conocida, el calor específico y el calor latente pueden ir 
midiéndose según se va enfriando el objeto. 
 
En la práctica, la mayor parte de los calorímetros son diseñados de forma que se minimice 
la transferencia de calor entre el sistema y los alrededores. 
 
Existen tres tipos básicos de calorímetros: 
 
3.2.1 Calorímetro Adiabático: en los cuales se evita la transferencia de calor entre el 
sistema y los alrededores. 
 
3.2.2 Calorímetro Isoperibólico: en estos se permite la transferencia de una cantidad 
controlada de calor. 
 
3.2.3 Calorímetro Isotérmico: en los que la temperatura se mantiene constante 
utilizando tanto trabajo como calor. 
 
Básicamente, estos dispositivos miden el calor liberado durante un cambio de fase del 
sistema. 
 
3.3 Bomba calorimétrica de combustión de oxigeno Parr 1108 
 
En esta bomba se coloca una muestra de la sustancia a estudiar (1 - 2 gramos) es 
introducida junto con oxígeno a una presión de aproximadamente 40 atm(590 psig) en una 
bomba de acero inoxidable (A) la bomba a su vez es sumergida en 2 litros de agua (B) 
contenidos en una vasija metálica (C). El montaje del calorímetro se completa con un 
19 
 
http://mx.encarta.msn.com/encyclopedia_761575286/Calor.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Calor
http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmica
http://www.monografias.com/trabajos15/termometro-digital/termometro-digital.shtml
http://www.monografias.com/trabajos/tomadecisiones/tomadecisiones.shtml
termómetro (D) que mide la temperatura del baño de agua (con una escala de décimas de 
grado), este termómetro cuenta con una lupa que permite la lectura del incremento de 
temperatura más precisa (E), un agitador (F) que asegura la uniformidad de la temperatura 
en el sistema, un sistema que lo aísla de los alrededores y que está constituido por dos 
espacios llenos de aire (G) y una camisa externa no conductora (H). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 3.1 Bomba Calorimétrica Parr 1108 
La temperatura del baño de agua se ajusta ligeramente por debajo de la temperatura 
ambiente, y así se observa una pendiente ligeramente positiva en el gráfico de la 
temperatura en función del tiempo. Cuando se produce la combustión de la muestra, la 
temperatura dentro de la bomba aumenta, entonces la temperatura del agua y de la vasija 
aumenta también hasta que se igualan las temperaturas. La temperatura normalmente 
alcanza un máximo y después se observa una ligeradisminución con el tiempo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 3.2 Acercamiento de la gráfica Temperatura vs tiempo. 
 
as líneas Temperatura-tiempo antes y después de la combustión (A B) son extrapoladas L
para un valor común del tiempo. Se selecciona un valor del tiempo, línea vertical, de tal 
forma que las áreas sombreadas en la figura 3.2 sean aproximadamente iguales. La 
20 
 
variación de temperatura durante el experimento (ΔT) se calcula a partir de las 
temperaturas inicial y final así obtenidas. 
Se considera que el proceso de combustión ocurre de forma instantánea a lo largo de la 
.4 PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN DE LA BOMBA CALORIMÉTRICA 
una metodología de operación de la bomba calorimétrica PARR 1108 para 
1. Se corta un trozo de 10 cm. de alambre de ignición y se pesa la muestra a analizar 
2. en una cápsula de combustión de acero la cual se coloca con 
3. los electrodos 
4. a con cuidado en la bomba, teniendo en cuenta que 
5. 
ba y se 
7. 90 
8. que, primero se debe de abrir la 
 
línea vertical, igualando las áreas sombreadas asumimos que la perdida de calor del 
calorímetro es nula, y por lo tanto la variación de la temperatura sería la misma que la 
observada en un calorímetro adiabático. Se toma como temperatura media la 
correspondiente al punto de cruce entre las dos áreas (C).(12)
 
3
PARR 1108 
Se desarrollo 
determinar los poderes caloríficos superiores de diferentes muestras de biomasa procedente 
de Ciudad Universitaria. 
 
de aproximadamente 1.0 gr. con una precisión de ± 0.1 mgr con la cual se procede a 
formar una pastilla. 
Se coloca la pastilla 
cuidado en el anillo del electrodo al final de la cabeza de la bomba. 
El trozo de alambre de ignición se enhebra en los orificios de
haciendo que este toque ligeramente la pastilla de la muestra, pero cuidando que 
toque las paredes de la capsula. 
La cabeza de la bomba se coloc
la válvula de purga de la misma, debe de estar abierta para que permita el cierre. 
Posteriormente la tapa de seguridad se enrosca sobre el cuerpo de la bomba. 
6. Se conecta la válvula del tanque de oxigeno a la válvula de llenado de la bom
cierra la válvula de purga de la bomba para proceder con el llenado de la bomba. 
Poco a poco se abre la válvula del tanque hasta ajustar a una presión de 40 atm (5
psig), que es la capacidad que soporta la bomba. 
Para poder retirar la válvula de llenado del tan
válvula de seguridad ubicada junto al manómetro para que libere la presión y 
permita desconectarla de la válvula de llenado de la bomba. 
Fig. 3.3 Partes internas de la Bomba de Combustión de Oxígeno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
9. Una v s pinzas, al 
10. ba. 
l 
12. ra que la temperatura del sistema se homogenice. 
ratura y 
14. ta se 
15. 
16. que el incremento a finalizado y talvez se note un 
 
.5 ALGORITMO DE CÁLCULOS 
 de registrarse e identificarse al realizar una prueba 
 = tiempo en el que se realizó la Ignición [=] min. 
 de incremento (se obtiene al graficar 
la temperatura se mantiene constante después del incremento 
in. 
ción [=] °C 
eratura [=] °C. 
peratura antes de llevarse a cabo la ignición. 
r2 = Proporción a la que va aum és del punto “c”. Si en vez de 
6) + Ta [=] °C/min 
 
ez llena la bomba se procede a transportarla con la ayuda de la
interior de la vasija metálica la cual previamente se lleno con 2000 gr de agua 
destilada y la cual ya se encuentra dentro de la camisa externa no conductora. 
 Se procede a conectar los electrodos en las entradas correspondientes de la bom
11. Se pone la tapa de la camisa aislante, la correa de transmisión se coloca en e
agitador y de igual forma se introduce el termómetro con su lupa para comenzar con 
la corrida calorimétrica. 
 Se enciende el agitador pa
13. Por medio de la lupa del termómetro se observa la estabilización de la tempe
una vez que la temperatura sea constante durante 5 minutos, se realiza la ignición 
presionando el botón que se encuentra en el modulo de ignición, enseguida se oirá 
una pequeña explosión lo cual indicara que la ignición se esta llevando a cabo. 
 Enseguida se debe de estar atento en el incremento de temperatura ya que es
llevará a cabo de manera rápida, este incremento se registrará a los 45 segundos 
después de la ignición donde se tomará el primer registro, y después con periodos 
de 15 segundos hasta completar el minuto, esto para obtener un mejor registro del 
incremento de temperatura, ya que en este periodo de tiempo es cuando se realiza el 
mayor incremento, una vez pasado el minuto se seguirá registrando a cada minuto. 
 Con el registro anterior se podrá obtener el 60% de incremento, como se observa en
la gráfica, el incremento de temperatura irá disminuyendo lo que mostrara que la 
ignición esta terminando. 
 Una vez que se observa
decremento, se procede a apagar el motor del agitador y a desmontar todo el equipo 
para realizar los cálculos necesarios. 
3
Los siguientes datos son los que deben
de calorimetría. 
 
ta
tb = tiempo cuando la temperatura alcanza el 60%
tiempo vs. temperatura). 
tc = tiempo en el que 
registrado de la ignición. [=] min. 
td = tiempo del ultimo registro [=] m
Ta = Temperatura al momento de la igni
Tb = Temperatura del 60% del aumento total de temp
Tc = Temperatura al tiempo c (temperatura constante) [=] °C 
Td = Temperatura del ultimo registro [=] °C. 
Ti = Temperatura inicial [=] °C. 
r1 = Proporción a la que va aumentando la tem
r1 = (Ta-Ti)/(td-tc) [=] °C/min 
entando la temperatura despu
ir aumentando disminuye, r2, será negativo. 
r2 = ((Tc-Ta) • 0.
22 
 
W = Energía equivalente de el calorímetro, determinada a partir de la estandarización de la 
bomba. 
m = Masa de la muestra [=] gr. 
T = Corrección del aumento de temperatura, este se determina por la siguiente fórmula: 
T=Tc-Ta-r1 (tb - ta)-r2 (tc - tb) [=] °C 
e = Corrección en calorías para el calor de combustión del fusible, obtenido de la 
comparación del resto del fusible contra la escala encontrada debajo del rollo de fusible 
H = Calor de combustión de la estandarización de la bomba con ácido benzoíco en calorías 
por gramo. 
W = Energía equivalente del calorímetro, obtenido de la siguiente fórmula: 
W = (( T • H)-e) / m [=] cal/°C 
 
3.6 ANÁLISIS DE RESULTADOS 
 
 
Nombre 
Común 
Nombre 
Científico % HR Poder Calorífico (MJ/kg) PROMEDIO 
 Desviación 
estándar 
promedio 
Pasto kikuyo Pennisetum Clandestinum 1-5 20,959 18,833 17,955 20,842 19,64725 1,25325 
Eucalipto 2 Eucalyptus Globulus 1-5 18,059 14,613 16,488 19,699 17,21475 1,66425 
Eucalipto 3 Eucalyptus Cinerea 1-5 16,809 17,722 16,454 16,794 16,94475 0,388625 
Cedro Blanco Cupressus Lusitanica 1-5 21,079 20,976 19,051 23,313 21,10475 1,104125 
Acacia 
Cochliacantha Cubata Prieta 1-5 20,976 17,786 18,081 19,365 19,052 1,1185 
Grevillea 
Robusta 
Roble 
australiano, 
pino de oro. 
1-5 20,514 21,302 18,73 19,658 20,051 0,857 
Pasto Pennisetum clandestinum 1-5 22,562 16,695 17,951 17,117 18,58125 1,990375 
Tehuiztle Rojo Acacia bilimekii 1-5 17,329 14,632 17,283 16,41466667 1,188444444 
Tehuiztle 
Blanco 
Acacia 
bilimekii 1-5 16,163 13,885 15,419 15,15566667 0,847111111 
Hule Picus Elastica 1-5 20,088 18,66 16,654 18,46733333 1,208888889 
Jacaranda Jacarandea Mimosifolia 1-5 17,568 20,315 19,773 19,21866667 1,100444444 
HR= Humedad Relativa 
Tabla 3.1 Especies analizadas para la obtención de poderes caloríficos. 
 
Los datos registrados en la tabla 3.1 describen los poderes caloríficos obtenidos durante 
nuestro estudio calorimétrico que se aplicó a diferentes especies de biomasa. Se observa 
una variación estándar limitada en el rango de los mismos, lo que indica una buena 
correlación entre los valores experimentales obtenidos. Se observa también muy poca 
variación en los poderes caloríficos obtenidos de las muestras de Eucalipto 3. 
 
Un resultado importante es el obtenido en especie de pasto kikuyo el cual presenta un poder 
calorífico promedio de 19.64 MJ/kg el cual es muy similar a las especies de árboles o 
arbustos.23 
 
Al realizar dicho estudio calorimétrico se debe de tener muy en cuenta que el %HR de la 
especie es uno de los factores más importantes que se debe considerar, ya que, al saber que 
toda especie maderable contiene humedad llegando en ocasiones a ser un alto porcentaje, 
esta debe de ser retirada previamente antes del análisis, esto para eliminar perdidas de calor, 
ya que al llevarse a cabo la combustión, el calor producido se ocuparía para el secado de la 
misma, arrojando un resultado nada favorable ya que el poder calorimétrico registrado sería 
muy pequeño. 
 
 
Finalmente se puede decir que el proyecto de gasificación desarrollado en el Instituto de 
Ingeniería de la UNAM tiene como principal objetivo producir energía eléctrica 
proveniente de los desechos biomásicos de la Ciudad Universitaria y estos resultados son 
de gran interés debido a que hay una extensa zona de áreas verdes en las cuales crecen las 
especies de biomasa estudiadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
24 
 
CAPÍTULO IV OBTENCIÓN DEL CROMATOGRAMA BASE DE UNA MEZCLA 
PATRÓN DE GAS DE SINTESIS. 
 
4.1 CROMATOGRAFIA 
 
La Cromatografía es un método físico de separación de una mezcla en el que los 
componentes a desglosar se distribuyen entre dos fases, una de las cuales constituye un 
lecho estacionario de gran desarrollo superficial y la otra es un fluido que pasa a través o a 
lo largo del lecho estacionario. 
 
La separación se basa en el reparto de los componentes entre dos fases: 
La fase móvil: generalmente es un fluido, se usa como portador de la mezcla, y 
posteriormente a la separación puede o no realizar la misma función con los componentes 
separados. 
La fase estacionaría: puede ser un sólido, o un líquido dispuesto sobre un sólido que actúe 
como soporte, de gran desarrollo superficial, que ejerza solicitaciones diferentes sobre los 
distintos componentes de la mezcla a resolver ó separar. 
Esto puede tener su origen en dos fenómenos de interacción que se dan entre las dos fases, 
que pueden ser: 
Adsorción: es la retención de una especie química por parte de los puntos activos de la 
superficie de un sólido, quedando delimitado el fenómeno a la superficie que separa las 
fases o superficie interfacial. 
Absorción: es la retención de una especie química por parte de una masa, y debido a la 
tendencia que tiene ésta a formar mezcla con la primera, absorción pura, o reaccionar 
químicamente con la misma, absorción con reacción química, suponiendo ambas 
posibilidades la realización de un fenómeno másico y no superficial. 
Por lo tanto la diferencia que existe entre estas dos formas de retención es que: en el primer 
fenómeno el componente retenido queda en la superficie interfacial mientras que en el 
segundo atraviesa la interfase para pasar a la masa de la sustancia que lo retiene.(13)
 
4.2 Tipos de Cromatografía 
 
4.2.1 Cromatografía plana. En este tipo de cromatografía la fase estacionaria se sitúa 
sobre una placa plana o sobre un papel. Las principales técnicas son: 
Cromatografía en papel 
Cromatografía en capa fina
 
4.2.2 Cromatografía en columna. En este tipo de cromatografía la fase estacionaria se 
sitúa dentro de una columna. Según el fluido empleado como fase móvil se distinguen las 
siguientes: 
Cromatografía de líquidos 
Cromatografía de gases 
Cromatografía de fluidos supercríticos 
 
4.2.3 Cromatografía de gases: Existen dos tipos de cromatografía de gases (GC): la 
cromatografía gas-sólido (GSC) y la cromatografía gas-líquido (GLC), siendo esta última la 
que se utiliza más ampliamente, y que se puede llamar simplemente cromatografía de gases 
25 
 
http://es.wikipedia.org/wiki/Cromatograf%C3%ADa_en_papel
http://es.wikipedia.org/wiki/Cromatograf%C3%ADa_en_capa_fina
http://es.wikipedia.org/wiki/Cromatograf%C3%ADa_de_l%C3%ADquidos
http://es.wikipedia.org/wiki/Cromatograf%C3%ADa_de_gases
http://es.wikipedia.org/wiki/Cromatograf%C3%ADa_de_fluidos_supercr%C3%ADticos
(GC). En la GSC la fase estacionaria es sólida y la retención de los analitos en ella se 
produce mediante el proceso de adsorción. Precisamente este proceso de adsorción, que no 
es lineal, es el que ha provocado que este tipo de cromatografía tenga aplicación limitada, 
ya que la retención del analito sobre la superficie es semipermanente y se obtienen picos en 
el cromatógrama de elusión con colas. Su única aplicación es la separación de especies 
gaseosas de bajo peso molecular. La GLC utiliza como fase estacionaria moléculas de 
líquido inmovilizadas sobre la superficie de un sólido inerte. 
 
4.3 Cromatógrafo de gases 
La GC se lleva a cabo en un cromatógrafo de gases. Éste consta de diversos componentes 
como: 
 
4.3.1 Gas portador: El gas suele venir determinado por el tipo de detector. En este caso se 
manejo un Detector de Conductividad Térmica (DCT), por lo tanto el gas a emplear no 
debe de ser conductor sólo transportar la mezcla, en nuestro caso se empleó el uso de gas 
Helio como gas inerte. 
 
4.3.2 Sistema de inyección de muestra: Para que la separación sea eficaz es necesario un 
sistema que permita la introducción de una muestra de tamaño adecuado de forma rápida. 
La introducción de muestras grandes o demasiado lentas provoca la aparición de bandas 
anchas lo que se traduce en una resolución pobre. El método más sencillo de introducción 
de la muestra es el empleo de una micro jeringa, en nuestro caso se empleó una jeringa para 
gases ON/OFF. Esta tiene junto al embolo dos botones uno de color rojo y otro verde que 
permiten abrir y cerrar el paso de flujo al tomar la muestra. 
 
4.3.3 Loops: Las columnas denominadas capilares necesitan mucha menor cantidad de 
muestra, por ello suele usarse un divisor de muestra (loops) los cuales como se menciona 
dividen la muestra la cual se transporta junto con el gas acarreador hacia las columnas y así 
mismo al detector, esto permite pasar a la columna sólo una pequeña fracción de volumen 
inyectado desechando el resto. 
 
4.3.4 Columnas cromatográficas. Se cuenta con dos columnas cromatográficas (HaySep 
D y Molecular Sieve 13X) de 0.53 mm de diámetro interior. En ellas se va a producir la 
separación de los componentes de la mezcla, estas se encuentran en el interior de un horno 
termostatizado, ya que la temperatura es una variable crucial en las separaciones por 
cromatografía de gases. Cuando se aumenta la temperatura de las columnas se acelera la 
elusión pero también puede trabajarse a temperatura constante (isotérmicamente) o con 
programación de temperaturas (en gradiente o rampa de temperatura). Esta última 
modalidad permite separar grupos de compuestos con volatilidad muy variada en periodos 
de tiempo más breves. 
 
4.3.5 Detector de conductividad térmica (DCT). Este detector responde a cualquier 
soluto cuya conductividad térmica sea diferente de la del gas portador. Este término se 
refiere a la capacidad de una sustancia de transportar calor de una región caliente a una fría. 
El funcionamiento se basa en la disminución de la conductividad del gas portador cuando 
un soluto sale de la columna. Se suele usar generalmente por su elevada conductividad 
térmica. 
26 
 
http://es.wikipedia.org/wiki/Adsorci%C3%B3n
 
4.3.6 Panel de Control: En este se encuentran todas las variables a controlar como son: 
Control Electrónico de Presión de Gas, Parámetros del Detector y la sección de 
Temperaturas (del Puerto de Inyección, Detector y Horno de la Columna), todos estos 
parámetros se programan en el software PeakSimple, que es el programa donde se podrán 
observar los cromatógramas obtenidos de cada corrida realizada. 
Figura 4.1 Diagrama de un cromatógrafo de gases 
 
Para realizar el análisis de la mezcla patrón de gas de síntesis se empleará el uso del 
cromatógrafo BUCK 910. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.2 Cromatógrafo BUCK 910 y sus partes. 
27 
 
4.4 Cromatógrama. Este representa la respuesta del detector en función del tiempo de 
elusión, la línea base del cromatógrama corresponde ala señal del detector en ausencia de 
compuestos eluídos, la aparición de un pico representa la elusión de un componente de la 
muestra. La separación se completa cuando el cromatógrama presenta tantos picos como 
compuestos formaban parte de la mezcla objeto del análisis. 
 
Un cromatógrama se caracteriza por su: 
 
4.4.1 Tiempo de Retención tr: Representa el tiempo transcurrido entre el instante de la 
introducción de la muestra en la columna y el momento en que dicho constituyente alcanza 
el máximo de señal en el detector. 
 
4.4.2 Tiempo de retención ajustado t’r: Es la diferencia entre el tiempo de retención de un 
constituyente y el tiempo muerto. Mide el tiempo que el componente permanece en fase 
estacionaria. 
 
4.4.3 Tiempo muerto to: Se define como el tiempo necesario para que un componente no 
retenido (o la fase móvil) llegue al detector. Representa el espacio vacío de la columna. 
0' ttt rr −= 
 
4.4.4 Ancho a la base, Wb: Es la porción de la línea base intersectada por las tangentes al 
pico. Tradicionalmente usado en el cálculo de la eficiencia del sistema. 
 
4.4.5 Ancho a la mitad de la base, W1/2: Una medida mas reproducible, adecuada para 
evaluar manualmente la eficiencia del sistema (platos teóricos). 
 
4.4.6 Número de platos teóricos (N): El número total de platos teóricos de una columna 
representa el poder de separación de la columna. Una buena columna tiene un número alto 
de platos teóricos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 4.3 Cromatógrama. 
 
28 
 
4.5 PROGRAMACIÓN DEL CROMATOGRAFO DE GASES BUCK 910 
 
El cromatógrafo de gases, mostrado en la figura esta equipado con una válvula de muestreo 
de gas sondeada con lazos duales de la muestra a un horno calentador de la válvula, y dos 
columnas empacadas (Columna Molecular Sieve 13x y Columna Hayesep-D) en el horno 
de las columnas, también viene con un detector TCD. El GC puede estar equipado 
opcionalmente de un FID o un detector HID en adición con el TCD. 
El GC separa una variedad amplia de picos sin la coelusión dando vuelta al flujo del gas 
portador por intervalos a las dos columnas empacadas individualmente en diversas horas 
durante el funcionamiento. Primero se pone en ON la válvula del gas portador #1 y este 
pasa por la columna Molecular Sieve 13x, para poder separar los compuestos como son: H2, 
O2, N2, CH4 y CO. En este punto, el flujo del gas acarreador #1 en la columna Molecular 
Sieve es cambiado a OFF y el gas acarreador #2 en la columna HayaSep-D se gira a ON y 
todos los componentes del rango C1-C6 son separados por la columna HayaSep-D. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
El Cromatógrafo de gases utiliza una sola válvula de muestreo de gases automática de 10 
puertos y columnas múltiples para separar una variedad amplia de compuestos. Alcanza 
esto girando el flujo del gas portador a cada columna en diversas horas durante el 
funcionamiento. Este procedimiento permite que la columna Molecular Sieve 13x separe 
totalmente H2, O2, N2, CH4 y CO antes de que el flujo del gas portador entre a la columna 
de HayeSep-D. La columna de HayeSep-D entonces separa todos los compuestos en la 
gama C1-C6. Una columna capilar opcional de 30 metros MXT-1 separa los hidrocarburos 
restantes con C20, usando el mismo flujo del gas portador que la columna de HayeSep-D y 
un detector FID. El GC sondea con dos flujos separados del gas portador, cada uno 
regulado por el Control Electrónico de Presión (EPC) a través del sistema de datos de 
PeakSimple. El gas portador #1 atraviesa el loop #1 de la muestra a la columna de 
Molecular Sieve, entonces a través de la "te" pasa al detector de TCD. El portador #2 
atraviesa el loop #2 de la muestra a la columna de HayeSep-D, entonces a través de la "te" 
pasa al detector de TCD. Los flujos #1 y #2 del gas portador son programados por 
intervalos dados en el PeakSimple, controlado por el usuario con una tabla de evento. 
 
Cuando la válvula del GC está en la posición de LOAD, los loops #1 y #2 se cargan con la 
corriente del gas de la muestra mientras que los flujos #1 y #2 del gas portador puentean los 
lazos y viajan hacia las columnas. 
 
29 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cuando la válvula del GC está en la posición del INYECTOR, los gases acarreadores #1 y 
#2 atraviesan los lazos de la muestra, llevando su contenido a las columnas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.6 PROCEDIMIENTO GENERAL DE OPERACIÓN DEL CROMATÓGRAFO 
BUCK 910 
 
1. Coloque la presión del cilindro de gas 15-20 psi mayor que la presión de la cabeza 
(acarreador helio).La presión del gas portador de fabrica para generar los 
cromatógramas de la prueba esta ilustrado a lado derecho del GC. Verifique que al 
tornar en OFF el cilindro del gas acarreador se lea una presión actual de CERO en el 
GC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
30 
 
 
2. El daño o la destrucción de los filamentos del TCD ocurrirán si la corriente es 
aplicada en ausencia de flujo de gas acarreador. Verifique SIEMPRE antes de poder 
en ON que el gas acarreador este en contacto con el TCD antes de encender la 
corriente del TCD. La tubería de la toma de corriente del gas acarreado de TCD 
que está situada dentro del horno de la columna esta etiquetada para la 
identificación. Ponga al final de la tubería un líquido jabonoso y obsérvelo. Si hay 
burbujas que salen del tubo, hay un problema en el flujo. No encienda la corriente 
del TCD si el flujo de gas acarreador no es detectado. Un circuito de protección del 
filamento previene daño o destrucción del filamento apagando la corriente de TCD 
cuando la presión de la columna está por debajo de 3 psi. Porque este circuito de 
protección no puede prevenir daño del filamento bajo todas las circunstancias, 
cualquier ausencia de flujo de gas acarreador debe ser corregido antes de proceder. 
NUNCA gire al portador #1 y al portador #2 OFF al mismo tiempo. Vea la sección 
del manual de TCD para más información sobre el detector. 
 
3. Fije la temperatura de la válvula del horno a 90°C usando el trimpot ubicado en el 
borde superior al frente del panel de control del GC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Encienda la corriente del TCD en BAJA. 
31 
 
 
5. Fije la temperatura del horno de las columnas en el programa PeakSimple como 
sigue: (Esto es un ejemplo; su análisis puede requerir otro programa de 
temperatura.) 
INICIAL HOLD RAMPA FINAL
50.00 3.00 20.00 220.00 
220.00 25.00 0.00 220.00 
6. Tabla de Evento. El ejemplo mostrado esta etiquetado sobre la válvula del horno del 
GC. La tabla de evento debe permitir la elusión del CO por la columna Molecular 
Sieve antes de que el gas acarreador #2 se ponga en ON. La temperatura del horno 
de las columnas puede ser incrementada para apresurar la elusión del H2, O2, N2, 
CH4, y CO. Los hidrocarburos como etano y propano salen de la columna 
Molecular Sieve 13x después de que su gas acarreador se dé vuelta a OFF y el gas 
acarreador de Hayesep-D se gira a ON. El ejemplo de la tabla de evento también 
gira el gas acarreador #1 a ON al final de la corrida, mientras que la columna esta 
todavía bastante caliente para calentar los hidrocarburos fuera de la columna 
Molecular Sieve. Esta fase de calentamiento fuera es requerida para conseguir picos 
libres de residuos, y así no comprometer análisis siguientes. Mantenga el gas 
acarreador #1 en ON y el horno de las columnas bastante caliente por largo tiempo 
para enjuagar cualquier pico de la contaminación. De clic en el menú Drop Down 
abajo en la ventana principal del PeakSimple para corregir, entonces elija el 
OVERALL, después cerciórese de que la caja de selección “RESET RELAYS AT 
END OFF RUN” este seleccionado. Si no, usted tendrá que incluir G OFF al final 
de la tabla de EVENTO. 
7. Cargue su muestra a la corriente de gas conectando el flujo de la muestra a la 
entrada del puerto ("SAMPLE IN") en el frente del horno de la válvula con la tuerca 
provista con una tuerca de 1/8"de latón. 
 
 
 
 
 
 
 
32 
 
 
8. Comience el análisis presionando el botón STAR RUN al frente de su GC,